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1、第一章第一章多媒体计算机概述多媒体计算机概述考核目的考核目的l考考核核学学生生对对多多媒媒体体计计算算机机基基本本概概念念、定定义义、关关键键技技术术、多多媒媒体体技技术术的的应应用用发发展展和现状的了解和掌握情况。和现状的了解和掌握情况。考核的知识点考核的知识点l什么是多媒体计算机、什么是多媒体计算机、l什么是多媒体计算机的关键技术、什么是多媒体计算机的关键技术、l为为什什么么说说多多媒媒体体技技术术促促进进了了通通信信、娱娱乐乐和计算机的融合。和计算机的融合。考核要求考核要求l掌握：多媒体计算机的定义掌握：多媒体计算机的定义l理理解解：什什么么是是多多媒媒体体计计算算机机的的关关键键技技术
2、术、多多媒媒体体技技术术和和计计算算机机的的融融合合解解决决了了哪哪些些实际问题。实际问题。l了了解解：多多媒媒体体计计算算机机发发展展史史上上卓卓有有成成效效的公司和系统。的公司和系统。1.1.1多媒体计算机的多媒体计算机的 定义和关键技术定义和关键技术媒体媒体: :两个含义：两个含义：一、一、用以存储信息的实体；用以存储信息的实体； 二、信息的载体。二、信息的载体。多媒体计算机技术定义多媒体计算机技术定义定义：定义： 计计算算机机综综合合处处理理多多种种媒媒体体信信息息，使使多多种种信信息息建建立立逻逻辑辑连连接接，集集成成为为一一个个系系统统并具有交互性。并具有交互性。特点：特点：l 综
3、合处理声、文、图信息；综合处理声、文、图信息； 具有集成性和交互性；具有集成性和交互性； 具有信息载体多样性；具有信息载体多样性；多媒体计算机的关键技术多媒体计算机的关键技术l视频音频信号获取技术；视频音频信号获取技术；l多媒体数据压缩编码和解码技术；多媒体数据压缩编码和解码技术；l视频音频数据的实时处理技术；视频音频数据的实时处理技术；l视频音频数据的输出技术。视频音频数据的输出技术。多媒体计算机的分类多媒体计算机的分类l电视计算机电视计算机l计算机电视计算机电视1 13 3 多媒体计算机技术的多媒体计算机技术的发展和应用发展和应用1 13 31 1多媒体数据库多媒体数据库l一、多媒体数据库
4、的研究途径一、多媒体数据库的研究途径1.1.在现有商用数据库管理系统的基础上增在现有商用数据库管理系统的基础上增加接口，以满足多媒体应用的需要；加接口，以满足多媒体应用的需要；2.2.建立基于一种或几种应用的专用多媒体建立基于一种或几种应用的专用多媒体信息管理系统；信息管理系统； 3.3.从数据模型入手，研究全新的通用多媒从数据模型入手，研究全新的通用多媒体数据库管理系统。体数据库管理系统。二、多媒体数据库要解决的关二、多媒体数据库要解决的关键技术问题：键技术问题： 1. 1.多媒体数据模型多媒体数据模型 2. 2.数据的压缩和解压缩数据的压缩和解压缩 3. 3.多媒体数据的存贮管理和存取方法
5、多媒体数据的存贮管理和存取方法 4. 4.多媒体信息的再现及良好的用户界面多媒体信息的再现及良好的用户界面 5. 5.分布式技术分布式技术1 13 32 2多媒体通讯多媒体通讯一、多媒体通讯分类一、多媒体通讯分类1.1.对称的全双工的多媒体通讯对称的全双工的多媒体通讯 如如分分布布式式多多媒媒体体信信息息系系统统、视视频频会会议议系系统统及及计计算机支持的协同工作系统；算机支持的协同工作系统；2.2.非对称全双工的多媒体通讯系统非对称全双工的多媒体通讯系统 如交互式电视系统（如交互式电视系统（ITVITV）、）、点播电视系统点播电视系统（VODVOD）、）、远程教育系统、远程医疗诊断系统远程教
6、育系统、远程医疗诊断系统及远程图书馆。及远程图书馆。二、多媒体通讯的关键技术二、多媒体通讯的关键技术l1.1.多媒体数据压缩多媒体数据压缩l2.2.高速数据通讯问题高速数据通讯问题三、视频会议系统三、视频会议系统 1.1.点对点视频会议系统点对点视频会议系统 2. 2.多点视频会议系统多点视频会议系统1.3.3 1.3.3 多媒体创作工具及其应用多媒体创作工具及其应用多媒体创作工具的分类多媒体创作工具的分类l1.1.基于时间的创作工具；基于时间的创作工具；l2.2.基基于于图图符符（IconIcon）或或流流线线（LineLine）创作工具；创作工具；l3.3.基基于于卡卡片片（CardCar
7、d）和和页页面面（PagePage）的创作工具；的创作工具；l4.4.以传统程序语言为基础的创作工具。以传统程序语言为基础的创作工具。二、多媒体创作工具的应用二、多媒体创作工具的应用l 制作电子出版物、教材、参考书、地图、制作电子出版物、教材、参考书、地图、医药卫生、商业手册及游戏娱乐节目。医药卫生、商业手册及游戏娱乐节目。l 多媒体应用系统：演示系统或信息查询系多媒体应用系统：演示系统或信息查询系统，导游系统，培训和教育系统，娱乐、视频统，导游系统，培训和教育系统，娱乐、视频动画及广告，专业多媒体应用系统等等。动画及广告，专业多媒体应用系统等等。1.3.4 1.3.4 多媒体计算机的发展趋势
8、多媒体计算机的发展趋势一、一、 进一步完善计算机支持的协同工作环境进一步完善计算机支持的协同工作环境CSCWCSCW二、二、 智能多媒体技术智能多媒体技术 智能多媒体数据库智能多媒体数据库三、把多媒体信息实时处理和压缩编码算法集成三、把多媒体信息实时处理和压缩编码算法集成到到CPUCPU芯片中芯片中 集成到集成到CUPCUP芯片中要遵循的原则：芯片中要遵循的原则： l 1. 1.压缩的算法采用国际标准的设计原则；压缩的算法采用国际标准的设计原则； l 2. 2.多媒体功能的单独解决变成集中解决；多媒体功能的单独解决变成集中解决；l 3. 3.体系结构设计和算法相结合。体系结构设计和算法相结合。
9、1.1.21.1.2利用多媒体利用多媒体是计算机产业发展的必然趋势是计算机产业发展的必然趋势l超大规模集成电路的密度；超大规模集成电路的密度；l超大规模集成电路的速度；超大规模集成电路的速度；lCD-ROMCD-ROM可可作作为为低低成成本本、大大容容量量PCPC机机的的只只读存储器、读存储器、DVDDVD；l双通道双通道VRAMVRAM的引进；的引进；l网络技术的广泛使用。网络技术的广泛使用。1.1.31.1.3在多媒体计算机发展史上在多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统卓有成效的公司和系统一、一、 Philips/SonyPhilips/Sony公司的公司的CD-ICD-I系统系统lP
10、hilips/SonyPhilips/Sony公公司司-CD-ICD-I系系统统，CD-ROMCD-ROM的的文文件件格式。格式。l声声音音、文文字字、计计算算机机程程序序、图图形形、动动画画及及静静止止图象等都以数字的形式存放在只读光盘上。图象等都以数字的形式存放在只读光盘上。l用户通过与该系统相连的用户通过与该系统相连的TVTV、计算机显示器和计算机显示器和CD-ICD-I系统进行通信，使用鼠标器、操纵杆和遥系统进行通信，使用鼠标器、操纵杆和遥控器等选择视听材料播放，完成培训或教育任控器等选择视听材料播放，完成培训或教育任务。务。二、二、CommodoreCommodore公司的公司的Am
11、igaAmiga系统系统AmigaAmiga系统在系统总线上连接了三个专用芯片：系统在系统总线上连接了三个专用芯片：1.1.动画制作芯片动画制作芯片AgnusAgnus（83708370） 功能是：功能是： 用硬件显示移动数据，允许高速的动画制作；用硬件显示移动数据，允许高速的动画制作；显示同步协处理器；显示同步协处理器；控控制制2525个个通通道道的的DMADMA，使使CPUCPU以以最最小小的的开开销销处处理理盘盘、声音和视频信息；声音和视频信息；从从2828MHzMHz振荡器产生系统时钟；振荡器产生系统时钟；为为视视频频RAMRAM（VRAMVRAM）和和扩扩展展RAMRAM卡卡提提供供
12、所所有有的的控控制制信信号；号；为为VRAMVRAM和扩展和扩展RAMRAM提供地址。提供地址。2.2.音响处理及外设接口芯片音响处理及外设接口芯片PaulaPaula（83648364）3 3图形芯片图形芯片DeniseDenise（83628362）三、三、 AppleApple公司的公司的HypercardHypercard四、四、IntelIntel和和IBMIBM公司的公司的DVIDVI（数字视频交互）数字视频交互）系统系统 AVSSAVSS（音频视频子系统）和音频视频子系统）和AVKAVK（音频视音频视频核心）最主要的任务是：频核心）最主要的任务是：1.为音频和视频数据流相关同步提
13、供需要的实为音频和视频数据流相关同步提供需要的实时任务调度时任务调度2.实时的数据压缩和解压缩实时的数据压缩和解压缩3.实时地拷贝和改变比例尺实时地拷贝和改变比例尺4.建立位映射，管理控制它们将其送至显示缓建立位映射，管理控制它们将其送至显示缓冲区等。冲区等。1 12 2多媒体技术促进了通信、多媒体技术促进了通信、娱乐和计算机的融合娱乐和计算机的融合l1.2.11.2.1多媒体技术是解决常规电视数字化多媒体技术是解决常规电视数字化及高清晰度电视（及高清晰度电视（HDTVHDTV）切实可行的方切实可行的方案案一常规电视数字化一常规电视数字化l汤汤姆姆逊逊消消费费电电子子公公司司-601-601卫
14、卫星星，世世界界首首次全数字直接到户的卫星广播业务。次全数字直接到户的卫星广播业务。l消消费费者者获获得得120-150120-150个个频频道道最最受受欢欢迎迎的的电电视节目。视节目。l用用户户端端购购置置一一个个1818英英寸寸或或常常规规碟碟形形天天线线，一个接收机一个接收机/ /解码器及一个遥控器。解码器及一个遥控器。一一HDTVHDTV特点特点l1 1采用国际标准的压缩编码算法采用国际标准的压缩编码算法MPEG-MPEG-l2 2采用打包数据结构采用打包数据结构l3 3采用双层传输技术采用双层传输技术一交互视电视技术（一交互视电视技术（ITVITV）l1.1.最常用的是节目间的交互，
15、最常用的是节目间的交互，即即VODVOD系统系统l2.2.典型的典型的VODVOD系统主要由下述四部分组成：系统主要由下述四部分组成：l（1 1）视频服务器；）视频服务器；l（2 2）编码器）编码器/ /路由器；路由器；l（3 3）用户请求计算机和记帐计算机）用户请求计算机和记帐计算机l（4 4）机顶盒）机顶盒l电视机上的电视机上的ITVITV菜单系统：菜单系统：电视电视 体育体育 新闻新闻 电影电影 购物购物l四、多媒体计算机技术在常规电视和高四、多媒体计算机技术在常规电视和高清晰度电视，影视节目制作中的应用分清晰度电视，影视节目制作中的应用分成两个层次：成两个层次：l1 1影视画面的制作影
16、视画面的制作l2 2影视的后期制作影视的后期制作1.2.21.2.2用多媒体技术制作用多媒体技术制作V-CDV-CD及及影视音响卡拉影视音响卡拉OKOKl一、一、V-CDV-CD播放系统主要有两种产品播放系统主要有两种产品l1 1MPEGMPEG播放卡播放卡l2. 2. V-CDV-CD播放机播放机1.2.3 1.2.3 个人信息通讯中心（个人信息通讯中心（PICPIC）ll1 1PICPICl 深圳英达利公司深圳英达利公司MPEG-K100 PACMPEG-K100 PAC产品产品，采用采用SVGASVGA、视频处理和音频处理功能合为一体的多媒视频处理和音频处理功能合为一体的多媒体卡体卡，接
17、上电视调谐卡接上电视调谐卡，接上天线即可以收看电接上天线即可以收看电视。视。l2.长城五合一办公通讯系统长城五合一办公通讯系统l长城计算机集团公司长城五合一办公通讯系统：长城计算机集团公司长城五合一办公通讯系统：电视线，微机，五合一板，电话机，音箱，扫描电视线，微机，五合一板，电话机，音箱，扫描器，解决图文传真、数据通讯、电话邮箱、图象器，解决图文传真、数据通讯、电话邮箱、图象处理以及语音合成等问题。处理以及语音合成等问题。ll3.中文中文PDAPDAl组成：组成：l硬件系统、硬件系统、BIOSBIOS内核、操作系统工具、内核、操作系统工具、数据库管理、应用模块。数据库管理、应用模块。复 习复
18、习目的：复习目的：对多媒体计算机基本概念、定义、关键对多媒体计算机基本概念、定义、关键技术、多媒体技术的应用发展和现状的技术、多媒体技术的应用发展和现状的了解和掌握。了解和掌握。复习的知识点：复习的知识点：什么是多媒体计算机、什么是多媒体计什么是多媒体计算机、什么是多媒体计算机的关键技术、为什说多媒体技术促算机的关键技术、为什说多媒体技术促进了通信、娱乐和计算机的融合。进了通信、娱乐和计算机的融合。复习要求：复习要求：掌握：多媒体计算机的定义。掌握：多媒体计算机的定义。理解：什么是多媒体计算机的关键技术、理解：什么是多媒体计算机的关键技术、多媒体技术和计算机的融合解决了哪些多媒体技术和计算机的
19、融合解决了哪些实际问题。实际问题。了解：多媒体计算机发展史上卓有成效的了解：多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统。公司和系统。重点与难点内容简要分析重点与难点内容简要分析:1.多媒体计算机的定义多媒体计算机的定义多媒体计算机的定义是：计算机综合处多媒体计算机的定义是：计算机综合处理多媒体信息（文本、图形、图像、音理多媒体信息（文本、图形、图像、音频和视频）使多种信息建立逻辑链接、频和视频）使多种信息建立逻辑链接、集成为一个系统并具有交互性的技术。集成为一个系统并具有交互性的技术。简单地说：计算机综合处理声、文、图简单地说：计算机综合处理声、文、图信息；具有集成性和交互性。信息；具有集成性和
20、交互性。多媒体计算机的分类，从开发和生产厂商以及应多媒体计算机的分类，从开发和生产厂商以及应用的角度出发可以分为两大类：用的角度出发可以分为两大类：一类是家电制造厂商研制的电视计算机一类是家电制造厂商研制的电视计算机（teleputer）是把是把cpu放到家电中通过编程控制放到家电中通过编程控制管理电视机、音响。有人称它为管理电视机、音响。有人称它为“灵巧灵巧”电视电视-smarttv；另一类是计算机制造厂商研制的计算机电视另一类是计算机制造厂商研制的计算机电视（compuvision），），采用微处理器（采用微处理器（80x86，68xxx）作为作为cpu,其它设备还有其它设备还有vga卡卡
21、,cd-rom，音响设备以及扩展的多媒体家电系统，有人音响设备以及扩展的多媒体家电系统，有人说它的发展方向是说它的发展方向是tv-killer。2.多媒体计算机要解决的关键技术多媒体计算机要解决的关键技术（1）视频音频信息的获取技术；）视频音频信息的获取技术；（2）多媒体数据压缩编码和解码技术；）多媒体数据压缩编码和解码技术；（3）视频音频数据的实时处理和特技；）视频音频数据的实时处理和特技；（4）视频音频数据的输出技术。）视频音频数据的输出技术。3. 3. 多媒体技术促进了通信娱乐和计算机的融合多媒体技术促进了通信娱乐和计算机的融合（1 1）多媒体技术是解决数字化及）多媒体技术是解决数字化及
22、hdtvhdtv的可行方案的可行方案 应用多媒体技术制造高清晰度电视应用多媒体技术制造高清晰度电视( (hdtvhdtv) )它可以支持任意分辩率的输出它可以支持任意分辩率的输出, ,而且输入输出分而且输入输出分辩率可以独立辩率可以独立, ,输出分辩率也可以任意地改变。输出分辩率也可以任意地改变。可以用任意的窗口尺寸输出，同时还具备许多新可以用任意的窗口尺寸输出，同时还具备许多新的功能，如图形功能、视频音频特技以及交互功的功能，如图形功能、视频音频特技以及交互功能。能。 高清晰度数字电视技术及交互式电视技术高清晰度数字电视技术及交互式电视技术由于采用了数字式视频数字式音频及由于采用了数字式视频
23、数字式音频及mpegmpeg压缩编压缩编码算法以便于数据传输、存储及计算机控制和管码算法以便于数据传输、存储及计算机控制和管理。国际标准理。国际标准mpeg-mpeg-，提供了四种工具：空间提供了四种工具：空间可扩展性、时间可扩充性、信噪比可扩充性及数可扩展性、时间可扩充性、信噪比可扩充性及数据分块等。据分块等。（2 2）利用多媒体技术制作）利用多媒体技术制作vcdvcd、dvddvd及影视及影视音响音响 应用多媒体计算机技术可制作应用多媒体计算机技术可制作vcdvcd、dvddvd影视音响卡拉影视音响卡拉okok机等。机等。vcdvcd播放系统播放系统主要有两种，一种是主要有两种，一种是mp
24、egmpeg播放卡另一种播放卡另一种是是vcdvcd播放机。播放机。mpegmpeg卡由卡由mediamaticsmediamatics公公司研制的，这种卡由三块主要的芯片：司研制的，这种卡由三块主要的芯片：mx501mx501、4mbitdram4mbitdram和和4040mhzoscmhzosc。它由视它由视频音频解码加速器、频音频解码加速器、pcipci总线总线/ /主机寄存主机寄存器组成。器组成。l(3) (3) 个人信息通信中心（个人信息通信中心（picpic）l 多媒体计算机由于具有录音机、多媒体计算机由于具有录音机、电话（可视电话）、图文传真机、立体电话（可视电话）、图文传真机、立体声音响备、电视机和录音像机等多种功声音响备、电视机和录音像机等多种功能。通过联网在网上传输多种信息，因能。通过联网在网上传输多种信息，因此，有人称它为个人信息通信中心此，有人称它为个人信息通信中心（picpic）。）。l
